psychlops/core/math/psychlops_m_util.h

   1 /*
   2  *  psychlops_m_util.h
   3  *  Psychlops Standard Library (Universal)
   4  *
   5  *  Last Modified 2006/01/04 by Kenchi HOSOKAWA
   6  *  (C) 2006 Kenchi HOSOKAWA, Kazushi MARUYA and Takao SATO
   7  */
   8
   9 #ifndef HEADER_PSYCHLOPS_MATH_UTIL
  10 #define HEADER_PSYCHLOPS_MATH_UTIL
  11
  12 #include <math.h>
  13 #include <algorithm>
  14
  15
  16 namespace Psychlops {
  17
  18
  19         extern const double PI;
  20
  21
  22         /*              Functions               */
  23
  24         //      Random
  25         // in this version random(X) generates pseudrandom number in half-closed interval
  26         double random();        // [0,1)
  27         double random(double N);        //      [0,N)
  28         int random(int N);      //      [0,N)
  29         double random(double min, double max);  //      [min,max)
  30         void random(double array[], int size);  // [0,1)
  31         void random(double array[], int size, double N);        //      [0,N)
  32         void random(double array[], int size, double min, double max);  //      [min,max)
  33         class Matrix;
  34         void random(Matrix &mtx);
  35         void random(Matrix &mtx, double factor);
  36         void random(Matrix &mtx, double min, double max);
  37         void randomize();
  38         void randomize(unsigned long seed);
  39
  40
  41         //      shuffle
  42         class Math {
  43                 public:\r
  44                 static const double E;\r
  45                 static const double LOG2E;
  46                 inline static double abs(double val) { return (val<0 ? -val : val); }
  47                 inline static double mod(double lhs, double rhs) { return lhs - floor(lhs/rhs)*rhs; }
  48                 static int round(double val);\r
  49                 static double log2(double val);\r
  50 #ifdef max\r
  51 #undef max\r
  52 #endif\r
  53 #ifdef min\r
  54 #undef min\r
  55 #endif\r
  56                 template <class X, class Y> static double max(X val1, Y val2) { return val1>val2 ? val1 : val2; }\r
  57                 template <class X, class Y> static double min(X val1, Y val2) { return val1<val2 ? val1 : val2; }
  58
  59                 template <class X> static void shuffle(X array, int n);
  60                 template <class X> static void shuffle(X* array, int n, X init);
  61                 void setscramble(int array[], unsigned int length);  //  obsolete
  62 \r
  63                 static double gaussian(double x, double sigma);
  64                 static double normalDistibution(double x, double mu, double sigma);
  65                 static double cumulativeNormalDistibution(double x, double mu, double sigma);
  66         };
  67
  68         //      !! this code is copied from http://ray.sakura.ne.jp/tips/shaffle.html
  69         template <class X> void Math::shuffle(X array, int n) {
  70                 int a;
  71                 for(int i = 1; i < n; i++){
  72                         a = random(i + 1);
  73                         std::swap(array[i], array[a]);
  74                 }
  75         }
  76         template <class X> void Math::shuffle(X* array, int n, X init) {
  77                 for(int i=init; i<n+init; i++) array[i] = i;
  78                 shuffle(array, n);
  79         }
  80
  81 }       /*      <- namespace Psycholops         */
  82
  83 #endif